Possibility of response control of foundation-superstructure system considering dynamic soil-structure interaction during strong earthquakes

强震期间考虑动力土-结构相互作用的地基-上部结构系统响应控制的可能性

基本信息

批准号：
17360265
负责人：
TOKIMATSU Kohji
金额：
$ 10.43万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

Field investigation after recent earthquakes has shown that damage to foundations and superstructures located in similar soil profile could vary. For example, some foundations were damage without significant damage to their superstructures, while some superstructures collapsed without significant damage to their foundations. Such a difference in damage might have been induced partly by the effects of soil-pile-structure interaction and suggests that the effects of dynamic soil-pile-structure interaction should be properly taken into account in seismic design to mitigate damage to superstructure response and pile stresses. In this study, therefore, centrifuge model tests, large shaking table tests, and numerical analysis were conducted, to estimate dynamic soil-pile-structure interaction in various seismic loading conditions and to investigate possibility of new foundation systems. The test results and analysis have shown that (1) The combination of earth pressure, friction and inertial … More force is affected by the relation between foundation displacement and ground displacement, the height of non-liquefied crust layer, and the relation of natural period of superstructure and ground; (2) The subgrade reaction within a pile group in non-liquefied ground is larger in the leading piles than in the following piles, while that in liquefied ground is larger in the outside piles than the inside piles. As a result, the horizontal load is the largest in the leading piles in non-liquefied ground but in the outside piles in liquefied ground; (3) Buckling stress is estimated by buckling length, soil stiffness and support condition. The slenderness ratio proposed in this study corresponds to that indicated in the guideline for steel structures; (4) Not only soil-pile-structure response but also pile stress is affected such parameter as; predominant period of input motion, natural periods of superstructure and ground, occurrence of liquefaction, presence of foundation embedment. The foundation embedment decreases the pile stresses in non-liquefied ground but increases pile stresses in liquefied ground. Less

在最近的地震发生后，现场调查表明，位于类似土壤剖面的地基和上层建筑的损害可能会有所不同。例如，某些基础是损坏的，而没有对其上层建筑的重大损害，而某些上层建筑倒塌而没有明显损坏其基础。这种损害的差异可能部分是由于土壤 - 核培养结构相互作用的影响所引起的，并表明应在地震设计中正确考虑动态土壤 - 纤维 - 纤维结构相互作用的影响，以减轻对上层结构响应和桩应力的损害。因此，在这项研究中，进行了离心模型测试，大型摇台测试和数值分析，以估算各种地震载荷条件下动态的土壤 - 核芯结构相互作用，并研究新的基础系统的可能性。测试结果和分析表明，（1）地球压力，摩擦和惯性的结合……更多的力受到基础位移与地面位移之间的关系，非层状地壳层的高度以及上部结构和地面自然时期的关系；（2）在领先的钢琴中，在非木质地面的桩组中的子级反应比以下钢琴大，而在液化地面中的钢琴中的钢琴中的钢琴中的钢琴中的钢琴中的钢琴中的钢琴中的钢琴中的钢琴中的钢琴反应在外部钢琴中大于内部钢琴。结果，水平载荷是非叶状地面的主要钢琴中最大的，但在液化地面的外部钢琴中。（3）屈曲应力是通过屈曲长度，土壤刚度和支撑条件来估计的。这项研究中提出的细长比率与钢结构指南中所示的比率相对应。（4）不仅土壤 - 纤维结构反应，而且桩应力也受到影响。输入运动的主要时期，上层建筑和地面的自然时期，液化的发生，存在基础嵌入。粉底嵌入减轻了非层状地面上的桩应力，但增加了液化地面中的桩应力。较少的

项目成果

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大型震動台実験に基づく液状化地盤-群杭-構造物系相互作用の検討

基于大型振动台试验的液化地基群桩-结构体系相互作用研究

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
時松孝次;佐藤正義;田端憲太郎;鈴木比呂子
通讯作者：
鈴木比呂子

入力地震動が液状化過程での地盤と杭・構造物の動的相互作用に与える影響

液化过程中输入地震运动对地面、桩和结构之间动力相互作用的影响

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
杉本良介;鈴木比呂子;時松孝次
通讯作者：
時松孝次

遠心載荷実験における基礎の根入れ効果が杭頭水平力に及ぼす影響と液状化層厚-上部構造物慣性力と土圧合力・側面摩擦力の位相差-

离心加载试验中基础埋置效果对桩头水平力和液化层厚度的影响-上部结构惯性力、土压力合力、侧摩力相位差-

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
日本建築学会構造系論文集 625
影响因子：
0
作者：
角田克洋;金子佳生;桐越一紀;大西宏治;宮本則幸;羅黄順;三橋博三;金子佳生;金子佳生;大作亮平;竹林裕高;下川博之;大作亮平;伊達安基;大作亮平;石原誠一郎;金子佳生;竹林裕高;Yoshio KANEKO;Yoshio KANEKO;Ryohei OSAKU;Hirotaka TAKEBAYASI;Hiroyuki SHIMOKAWA;Ryohei OSAKU;Yasumoto DATE;田村修次
通讯作者：
田村修次

液状化地盤において杭頭移動を生じる鋼管杭の曲げ座屈荷重

液化地基中引起桩头移动的钢管桩弯曲屈曲载荷